大规模分布式资源若不加以有效管控 将威胁电力系统安全稳定运行 l 分布式冷热负荷具典型 性、占比最大的可调节 负荷 l 山东电网分布式冷热负 荷总量超过1500万千瓦 2023年我国新能源汽车保有量 万辆 一、项目背景 4 分布式可调节资源涌入电网给电力系统运行带来严峻挑战 l 分散广、容量小、数 目多的分布式可调节 资源调节潜力如何挖 掘并利用； l 如何对分布式可调节 资源参与调峰潜力有 资源参与调峰潜力有 效评价并良性促进调 峰效果。 挑战1 挑战2 挑战3 l 分布式可调节资源如 何实现去中心化的协 调管控，有效参与电 网调峰； 一、项目背景 5 一、项目背景 基于区块链技术可实现分布式资源的聚合管控 实现从“源随荷动”的传统电力平衡模式向“源荷互动”的新模式的转型 区块链作为一种新兴的分布式基础架构，具有去中心化、公开透明、 不可篡改、 可追溯等特点，更符合分布式 研究了可调资源个体模型在信息空间的建立方法 二、总体思路及主要内容 8 z 难 点 一 传统聚类算法难以全面适应电 网分布式资源的多样性和规模 难 点 二 分布式资源调峰通信负担重 个体竞争力弱，共识信任难 难 点 三 分布式资源调峰性能评价复杂， 个体差异大，互动策略不明确， 评价体系和信任机制需完善 基于电气距离等多维度指 标的多视角聚类算法，增 强电网资源调节能力 创

设施高质量发展行动计划（2023）》、《算力互联互通行动 计划（2025）》的要求，我国在加速智算中心建设的同时， 亟需构建服务于产业数字化的边缘算力系统，强化场景化就 近算力供给能力。本报告针对当前边缘算力资源碎片化、组 网方式多样化、管理孤岛化等问题，首次系统化提出“异网 异构边缘算力系统”架构，通过多元异构算力融合调度与跨 域网络智能协同关键技术，为边缘算力的建设和发展提供实 施路径参考。 类应用对于算力的需求不断增长，尤其是人工智能训练神经网络大模 型需要处理海量数据，大量通用大模型、专用大模型、行业大模型等 对算力提出了远超传统应用的需求，我国建设算力总规模正在稳步提 升，位居全球第二。目前算力资源主要分为中心算力、边缘算力和本 地算力。其中，智算中心在处理计算任务时面临实时性较弱与隐私风 险，而很多设备的本地算力远不能满足人工智能、大数据等技术应用 要求。在新型工业网络、车联网等场景中，算力基础设施需要满足实 进程导致算力硬 件和互联网络呈现出较大差异，异网异构资源难以高效管控与对外服 务。我国边缘算力设施存在差异巨大的异构算力硬件，芯片类型包括 了通用 CPU、GPU、FPGA、ASIC 等，服务器架构具有并存的 x86 架构 与 ARM 架构，导致算力度量、管控和调度需要克服不同芯片厂商的标 准差异。单一边缘节点受限于算力容量、计算资源异构、并发服务总 2 数等短板，难以满足大规模用户的请求，导致各单位建设了大量的边

电力系统。面对新能源的间歇性、随机性、波动性，在 大范围内，大规模风光基地可使用特高压输电通道促进 消纳，并结合大型火电站予以调节；而在区域范畴，虚 拟电厂以其天然的资源聚合与调度特性，将成为区域电 力系统稳定运行的重要支持，通过释放源储荷资源内在 的调节潜力，促进新能源有效利用、推动能源结构优化， 实现成本、清洁、安全共赢的电力系统可持续发展，为 能源体系从化石燃料转向可再生能源保驾护航。 2021-2030年全国电网统调最大用电负荷 能源新纪元系列：虚拟电厂行业趋势洞察 4 5% 5% 在这个过程中，可调节负荷资源的快速增长 为电力系统提供了新的可能性。随着非连续 性生产型工业的用电活动、第三产业用能、 工商业储能、电动交通等可调节性的用电需 求占比的提升，如何将用电负荷“挑战”转 化为灵活性调节“资源”，成为新能源实现 高效消纳和保障供需平衡的新方案，推动电 力系统从“源随荷动”逐步向“源荷互动” 拟电厂作为灵活性资源的聚合商和调节商， 通过响应价格信号，聚合与调节灵活性资源 保障电力系统稳定运营，将成为电力市场施 行调节能力的重要组成。 虚拟电厂的成熟模式 成熟模式下，虚拟电厂主要通过聚合负荷侧 资源，参与需求响应来实现源荷平衡，这种 方式相较于电源侧增加容量和储能侧增加灵 活性调节能力，更加注重对负荷侧存量资产 的再开发利用（如数字化驱动的节能降耗改 造从而让节能资源具备可聚合性），从而实

相关政策的制定和落地，推动中国电力行业的改革和可持续发展，提高电力行业节能减排、应对气候变化的 能力。 报告编写人员 苏州中咨：许相敏、程环宇、薛会、郭凤凤、徐璐、庞锐晰、郄梦婧 感谢自然资源保护协会对报告提出的意见和建议 项目课题组 @Cover Image on 图虫创意 苏州中咨成立于1994年，是中国国际工程咨询公司的 控股子公司，是长三角地区重要的综合性咨询机构之 一 询、管理咨询、全过程咨询等现代咨询服务。已累计承 担 5000 多项各类咨询业务，服务区域从长三角拓展到 全国绝大多数地区，同时积极响应“一带一路”倡议，咨 询服务涉足加拿大、澳大利亚、非洲、东南等海外国家 和地区。 自然资源保护协会（NRDC）是一家国际公益环保 组织，成立于1970年。NRDC拥有700多名员工，以 科学、法律、政策方面的专家为主力。NRDC自上个 世纪九十年代起在中国开展环保工作，中国项目 ������������������������������������������ 23 3�1 苏州工业园区资源分析 ������������������������������������������������������������������24 3�2 园区虚拟电厂建设资源汇总 �����������������������������������������������������������33

智能电表等交互，实现台区全景监测、故障精准研判 、 分布式光伏并网监控、 电动汽车有序充电等功能规模 应 用。 强化电力平衡管理，建立考虑负荷类型和分布式能源 的负荷预测机制。 加强日内平衡管理，动态分析风光 水煤气蓄等资源的发电能力和全网增供潜力，提前预 判日内平衡风险。 落实公司支持服务分布式光伏规模化开发工作方案， 在“三华”地区建设基于调控云的分布式电源调度管 理 功能，强化分布式电源的国 - 网 - 省 功率预测与监视系统。 提出分布式电源集群参与调频、调压、调峰的协同调控 方法。 提升新能源功率预测水平和气象预测预警水平，加 强 风电、光伏预测功能建设。 研究分布式资源安全接入的实现方法，研发适应分布式 资源高比例接入的边缘终端扩展应用支撑模块。 开展台区级低压分布式电源功率自主平衡试点，提 升 分布式电源调节能力。 国 调 中 心 2 年 风电、太阳能发电的出力具有明显的波动性和间歇性特征，大规模接入将使得电力系统的电压稳定、功率平衡等 面 临严峻挑战，而我国现有电力系统灵活性调峰资源的缺失和柔性控制与系统调度能力的短板难以应对大规模新 能 源接入。必须投入大量资金用于系统灵活性资源的建设、改造以及电网基础设施的升级，从而带来用能成本的 变 化，亟需从系统层面协调大规模新能源接入与用能成本、系统运行可靠性三者的协调问题。

虚拟电厂 光伏 充电桩 普通负荷 柔性负荷 火电 储能 电网 协调控制技术 智能计量技术 信息通信技术 多元聚合技术 通过智能调控、通信技术整合各种形式的分布 式发电、负荷、储能等资源，作为一个调控性 能好的“虚拟电厂”来参与电力供需调节。 虚拟电厂与微网的区别 虚拟电厂和微网是目前实现分布式电源并网最具创造力和吸引力的 2 种形式。 虚拟电厂并未改变每个分布式电源并网方式，而是通过先进的 控制、计量、通信等技术聚合分布式电源、储能系统、可控负 荷、电动汽车等不同类型的分布式能源并通过更高层面的软件 构架实现多个分布式能源的协调优化运行。它能够聚合微网所 辖范围之外的分布式电源，更有利于资源的合理优化配置及利 用。 对于微网的定义，国内一般认为：微网是指由分布式电源、储能装置、 能量转换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统， 是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网 分派发电计划 商业型虚拟电厂（ commercial VPP ， CVPP ） 功能：从经济角度考虑，基于用户需求、负荷预测和发 电潜力预测，制定最优发电计划，参与市场竞标。 特点：打包交易，分布式资源的商业模式。 技术型虚拟电厂（ technical VPP ， TVPP ）。 功能：从电力系统整体需求考虑，结合经济调度方案， 并根据电网拓扑结构、潮流约束等条件，建立安全调度 模型，对最优经济调度方案进行修正，满足配电网安全

来趋势进⾏了系统研究。 本⽂还⽐较了国内外实践： 国内南⽅电⽹ 、 国⽹电科院、 阿⾥云、 华为、 远光软件等探索出不同路径 ， 国外德国 Next Kraftwerke 聚合超 12 吉⽡资源、 美国 AutoGrid 提供 6 吉⽡平台服务。 ⼴东省作为先⾏者 ，在政策细则、 试点项⽬ （⼴州、 深圳） 和规模⽬标上取得积 极进展。 展望未 来 ，虚拟电⼚将在⼈⼯智能调度、 负荷⾦融化等新模式驱动下实现更⼤规模发展 随着新能源⾼⽐例接⼊和电⼒市场化改⾰的推进 ，传统 " 源随荷动 " 的供需平衡模式⾯临挑战 ， 灵活调节资源的价值⽇益凸显。 虚拟电⼚应运⽽⽣ 虚拟电⼚ （ Virtual Power Plant ， VPP ） 应运⽽⽣ ，作为通过数字化⼿段聚合分散电源和 负荷 资源进⾏统⼀调度和交易的新兴业态。 智能管家功能 它本质上是电⼒系统的 " 智能管家 " ，利⽤数字技术将分散的光伏、 元财政补贴激励响应；深圳依托南⽅电⽹聚合⼯业负荷和园区储能资源 ， ⾃ 2023 年以来累计启动精准需求响应 102 次、调节电量超 560 万千⽡时 ，创造经济效益约 1.5 亿元 ，最⼤调节能⼒达 85 万千⽡ ，相当于约 28 万⼾居 ⺠⽤电负 荷。 截⾄ 2023 年底 ，全国多省市已开展虚拟电⼚⽰范项⽬ ，虚拟电⼚聚合资源涵盖可中断负荷、分布式光伏、⼯商业储 能、 电动⻋充电桩等

“ 双碳” 目标推动系统电源结构与负荷特性加速转变 ，电网尖峰负荷屡创新高、峰谷差持续拉大 ，给电网平衡、电力保供 和 带来巨大挑战 ，据测算 到 2025 年电力系统调节资源将达 5.6 亿千瓦。分布式资源以聚合虚拟电厂形式参与电网互动调节是发展新型电力系统的必然选择 ，也是国家“十四五 ”现代能源体系规划的重要内容。 The ”Dual-carbon" goals are driving system. 丰富电网灵活性调节资源，提高电网 平衡调节能力。 Enhancing the flexibility of the power grid regulation resources to improve grid balance and regulation capabilities. 2022 年公司迎峰度夏期间全网负荷情 况 电网灵活性调节资源需求预测 10:1 5 大力提升电力系统综合 大力提升电力负荷弹性。 推动将需求侧可调节资 做好“双碳”背景下的电 推动电力用户 、 售电企 以数字化智能化电网支 数字化、智能化技术助 调节能力。 引导自备电 整合分散需求响应资源， 源纳入电力电量平衡， 力安全保供工作 ，深化电 业和储能 、 分布式发电、 撑新型电力系统建设， 力源网荷储智慧融合发 厂 、 传统高载能工业负 高比例释放居民 、 一般 探索建立以市场为主的

农业及废弃物碳排放 9% 中国碳排放来源结构（2020年） 2022云边协同大会 我国电力系统面临的问题 ◆ 电力系统中电能实时供需平衡是保证系统安全稳定运行的根本要求 ◆ 电力系统供给侧和需求侧的资源正在发生结构性深刻变革 ◆ 提升电力系统电能的供需平衡能力已成为构建新型电力系统战略的重大关键问题 供需平衡面临的挑战 ◆ 我国清洁能源占能源消费总量比重达到23.4%，其中风电、光电累计装机规模达到5 2022云边协同大会 破解供需平衡难题方法：拓展可调度资源，挖掘需求侧资源价值 ◆ 唤醒系统中可调度资源是提升电力系统供需平衡能力的有效途径 ◆ “源随荷动”的传统供给侧调控方式难以为继 ◆ 通过激励、价格信号引导需求侧资源参与供需平衡，比传统方法更加经济、绿色 需求侧可调度资源 分布式储能 大工业用户 电动汽车 温控负荷 供给侧可调度资源 抽水蓄能 火力发电 光伏发电 风力发电 性调节电源装机占比较小，随着清洁能源的大规模并网，供 给侧可调度辅助服务资源依旧紧缺 供给侧可调度资源不足 2022云边协同大会 聚合需求侧资源并高效利用于电力系统中，已成为共识与研究热点 ◆ 供给侧新能源资源具有随机、间歇、波动等不确定性特点，新能源出力的随机性是掣肘电力系统调度实时供需平衡的 关键问题，需对新能源出力预测、资源聚合优化、群调群控等技术深入研究 ◆ 需求侧资源具有海量、分散、多元、碎片化等特点，如何

究院发轫宁德、深耕福建、面向全国、联系全球，与能源协会、能源高校、能源智库、能源基金会携手共建， 形成资源共享、业务联动、合作共赢，围绕“双碳”背景下经济社会绿色低碳发展、现代化产业体系建设、 能源生产和消费革命等核心议题开展研究、咨询、交流、服务，为地方政府和企业战略规划制定与实施提供 助力。 自然资源保护协会（NRDC）是一家国际公益环保组织，成立于 1970 年。NRDC 拥有 700 多名员工，以科学、 员： 王永明、朱文毅、雷勇、陈崇民、官友政、邱向京、戴逸清、 张强林、宾雪、蔡小玲、吴亦昊、游淑淋、陈佳桥、林晓东、姜福丽、 王志强、夏诗尧、宋晓逸、范晓婷、刘凯、黄勇、秦鹏 感谢自然资源保护协会专家为本报告提供的宝贵建议。 2025 年 8 月 | i | 福建省新型电力系统建设关键问题研究 目 录 摘要 ................................. 前期课题《福建新型电力系统建设示范路径与机制研究》研究发现 ，福建省新型电 力系统面临着多重挑战，包括能源三角（安全、经济、清洁）统筹难度大、新能源消纳问 题突出以及可再生能源发展路径缺乏统筹等体制机制障碍。在此基础上，自然资源保护协 会支持课题组深入开展研究，本期课题立足于新型电力系统的源、网、荷、储四大要素， 采取了“全面识别与重点突破”的思路，系统性地识别了各环节中的关键问题，并聚焦作 为“电源供给侧”增量主力